Đề tài em được nhận là thiết kế và lập quy trình công nghệ gia công chi tiết: “THÂN HỘP DẪN”. Phần I: Phân tích chi tiết gia công Phần II: Xác định dạng sản xuất Phần III: Chọn phôi và phương pháp chế tạo phôi Phần IV: Thiết kế quy trình công nghệ Phần V: Tính và tra lượng dư Phần VI: Tính và tra chế độ cắt Phần VII : Tính toán và thiết kế đồ gá
Thuyết minh ĐATN Bộ môn Chế tạo máy Mục lục Lời nói đầu Phần I: Phân tích chi tiết gia công Phần II: Xác định dạng sản xuất Phần III: Chọn phôi phơng pháp chế tạo phôi Phần IV: Thiết kế quy trình công nghệ Phần V: Tính tra lợng d Phần VI: Tính tra chế độ cắt Phần VII : Tính toán thiết kế đồ gá Tài liệu tham khảo GVHD : Ths Hoàng Văn Quyết Thuyết minh ĐATN Bộ môn Chế tạo máy Lời nói đầu Trớc nhiệm vụ đặt cho ngành chế tạo máy, vấn đề chất lợng việc đào tạo kỹ s thành thạo nghiệp vụ có ý nghĩa đặc biệt Ngời kỹ s thiết kế phải nắm vững phơng pháp đại việc tính toán thiết kế máy móc tốc độ cao, tự động hoá, có suất cao nh phải biết làm để chế tạo chi tiết loại máy Một chi tiết đợc chế tạo việc phải đảm bảo yêu cầu kỹ thuật đề phải cho giá thành thấp Muốn làm đợc việc đó, sinh viên công nghiệp - kỹ s tơng lai phải học tập lý luận môn học Công nghệ Chế tạo máy, ứng dụng cách thành thạo lý thuyết để chế tạo sản phẩm với chất lợng đạt yêu cầu giá thành thấp Trải qua trình đào tạo nhà trờng, em đợc nhận đề tài đồ án tốt nghiệp môn Chế tạo máy Khi làm đồ án tốt nghiệp em có hội củng cố, đào sâu mở rộng kiến thức lý thuyết, phát huy tinh thần độc lập sáng tạo thân để giải toán thực tế cụ thể Đề tài em đợc nhận thiết kế lập quy trình công nghệ gia công chi tiết: Thân hộp dẫn Qua thời gian tìm tòi nghiên cứu, với hớng dẫn tận tình thầy giáo Hoàng Văn Quyết thầy môn Chế tạo máy, đến đồ án tốt nghiệp em hoàn thành Do thời gian có hạn, kiến thức kinh nghiệm thực tiễn hạn chế, nên đồ án em tránh khỏi thiếu sót, em mong nhận đợc bảo thầy cô góp ý bạn để đề tài đợc hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo môn Chế tạo máy, đặc biệt thầy giáo Hoàng Văn Quyết tận tình hớng dẫn cho em Sinh viên: Nguyễn tiến tăng GVHD : Ths Hoàng Văn Quyết Thuyết minh ĐATN Trờng ĐHKT Công nghiệp Phần i phân tích chi tiết gia công 1.1 Chức điều kiện làm việc chi tiết gia công : Chi tiết thân hộp dẫn chi tiết đợc sử dụng máy cán thép Trong chi tiết thân hộp có kết cấu dạng hộp, có lỗ yêu cầu gia công xác lỗ ren dùng để lắp với giá đỡ thân máy Trên chi tiết có mặt phẳng dùng để lắp ghép yêu cầu gia công với độ xác cao Đặc trng chi tiết đợc sử dụng máy cán thép nên trình làm việc chi tiết chịu lực nhiệt cao cần chế tạo vật liệu có độ bền chịu nhiệt tốt 1.2 Các yêu cầu kỹ thuật chi tiết gia công : 1.2.1 Thân hộp : - Các rãnh dẫn, bề mặt phía mặt bích, lỗ 22, 20 mặt hông thân hộp yêu cầu gia công đạt Ra ~ 2,5 àm - Các bề mặt khác yêu cầu gia công đạt RZ ~ 40 àm - Độ không song song bề mặt 0,05mm/ 100mm chiều dài - Độ không vuông góc bề mặt 0,05mm/ 100mm chiều dài - Độ không vuông góc đờng tâm lỗ 22, 20 so với mặt đầu 0,05 mm/100 mm bán kính - Độ không đồng tâm tâm lỗ 22 20 0,03 mm/ 100mm bán kính - Độ không song song đờng tâm lỗ 22 0,05 mm/ 100mm chiều dài - Sai số hình dáng lỗ 22 20 0,6 dung sai đờng kính lỗ tơng ứng - Đảm bảo đạt độ cứng chi tiết 240-280 HB SVTK : Nguyễn Tiến Tăng _ HP08HC Thuyết minh ĐATN Bộ môn Chế tạo máy 1.2.2 Các phơng pháp gia công lần cuối bề mặt quan trọng : +0.05 - Lỗ 22 yêu cầu gia công đạt 22 + 0.03 , độ nhám bề mặt Ra = 2,5 sử dụng phơng pháp gia công : khoan- khoét- doa +0.1 - Rãnh dẫn gia công đạt kích thớc 34 + 0.2 độ nhám Ra=2,5 dùng phơng pháp xọc chuốt để gia công Phơng pháp chuốt cho suất cao nên đợc sử dụng nhiều - Các lỗ ren sử dụng phơng pháp gia công: khoan ta rô - Các lỗ dẫn dầu yêu cầu đặc biệt nên sử dụng phơng pháp gia công : khoan - Các mặt phẳng có độ nhám RZ = 40 sử dụng phơng pháp phay thô 1.3 Các biện pháp công nghệ để đạt đợc yêu cầu kỹ thuật : - Để đảm bảo độ xác thân lỗ : tiến hành qua nhiều bớc công nghệ nh gia công thô, gia công bán tinh, gia công tinh (khoan- khoét- doa) - Để đảm bảo độ đồng tâm lỗ : Sử dụng biện pháp sau + Gia công đồng thời lỗ + Dùng lỗ gia công dẫn hớng để gia công lỗ + Gia công xong lỗ thứ quay bàn máy 180 để gia công lỗ đối diện + Dùng lỗ gia công làm chuẩn để gia công lỗ - Để đảm bảo độ song song lỗ : Sử dụng biện pháp sau + Gia công máy nhiều trục + Gia công lần gá + Dùng chuẩn tinh thống + Dùng lỗ gia công làm chuẩn để gia công lỗ 1.4 Tính công nghệ kết cấu chi tiết gia công : Tính công nghệ kết cấu tính chất sản phẩm nhằm đảm bảo chất lợng, tiêu hao kim loại , khối lợng gia công lắp ráp nhất, giá thành sản phẩm hạ điều kiện sản xuất định Từ vẽ yêu cầu kỹ thuật chi tiết , kết cấu, hình dáng hình học hợp lý, có đủ độ cứng vững nên có khả áp dụng phơng pháp gia công GVHD : Ths Hoàng Văn Quyết Thuyết minh ĐATN Trờng ĐHKT Công nghiệp tiên tiến, bề mặt sử dụng làm chuẩn đủ diện tích định vị, gá đặt nhanh, tạo điều kiện gia công nhiều dao lúc cho phép nâng cao suất Các bề mặt gia công thực máy vạn áp dụng phơng pháp gia công tiên tiến Các chuỗi kích thớc công nghệ kiểm tra phơng pháp đo trực tiếp sử dụng dụng cụ đo thông thờng nh: thớc cặp , pan me, đồng hồ số Tuy nhiên số điểm cha thuận lợi cho việc gia công : SVTK : Nguyễn Tiến Tăng _ HP08HC Thuyết minh ĐATN Bộ môn Chế tạo máy Phần ii xác định dạng sản xuất 2.1 ý nghĩa: Dạng sản xuất khái niệm kinh tế kỹ thuật tổng hợp phản ánh mối quan hệ cácđặc trng công nghệ hình thức tổ chức sản xuất để chế tạo sản phẩm có chất lợng tốt giá thành hợp lý Dạng sản xuất có đặc trng sau: - Sản lợng - Tính ổn định sản phẩm - Mức độ chuyên môn hoá sản xuất Có nhiều quan điểm xác định dạng sản xuất Trong thực tế ngời ta chia dạng sản xuất loại hình chính: - Dạng sản xuất đơn - Dạng sản xuất hàng loạt - Dạng sản xuất hàng khối Dạng sản xuất yếu tố quan trọng việc thiết kế trình công nghệ, biết dạng sản xuất biết đợc điều kiện cho phép vốn đầu t, trang thiết bị, nhân lực, để tổ chức sản xuất có hiệu cao Có nhiều cách để xác định dạng sản xuất : - Xác định theo hệ số chuyên môn hoá - Xác định theo trọng lợng sản phẩm - Xác định theo sản lợng hàng năm trọng lợng sản phẩm 2.2 Xác định dạng sản xuất : Xác định dạng sản xuất phơng pháp tra bảng thông qua hai tiêu : Sản lợng khí hàng năm (Số lợng chi tiết tổng cộng cần chế tạo năm ) khối lợng chi tiết gia công : 2.2.1 Sản lợng khí hàng năm (Số lợng chi tiết tổng cộng cần chế tạo năm) N = N i m.(1 + + ) 100 Trong : Ni : Số lợng sản phẩm cần chế tạo năm theo kế hoạch : GVHD : Ths Hoàng Văn Quyết Thuyết minh ĐATN m : Số lợng chi tiết sản phẩm Trờng ĐHKT Công nghiệp : Lợng sản phẩm dự phòng sai hỏng tạo phôi gây : = 3ữ6% : Lợng sản phẩm dự trù cho hỏng hóc phế phẩm trình gia công : = ữ % N = 25000.1.(1 + 5+5 ) = 27500 (ct/năm) 100 2.2.2 Khối lợng chi tiết gia công : Khối lợng chi tiết gia công đợc xác định theo công thức sau: G = V. (Kg) Trong : V : Thể tích chi tiết gia công (dm3) : Khối lợng riêng vật liệu.Với thép = 7,852 (Kg/dm3) - Thể tích thân hộp: V3 V12 Theo A V4 V5 V11 V17 V6 V10 V9 V2 V7 V16 V13 V15 A V8 V14 V1 V18 V19 Theo hình vẽ ta có: SVTK : Nguyễn Tiến Tăng _ HP08HC Thuyết minh ĐATN Bộ môn Chế tạo máy V= V1 + V2 + 2(V3 + V4 ) + V5 + V6 + V7 + V8 2(V9 V10 V11 V12 V13 V14) V15 2(V16 V17 2V18 ) V19 Trong đó: V1 = 143 x 26 x 140 = 520520 mm3 V2 = 77 x 128 x 86 = 847616 mm3 V3 = 51 x 38 x 16 = 31008 mm3 V4 = 1/2 x 47,5 x 40 x 19,5 = 18525 mm3 V5 = 18 x 18 x 53 = 17172 mm3 V6 = 110 x 21 x 140 = 323400 mm3 V7 =5 x 62 x 92 = 28520 mm3 V8 = x 93 x 92 = 42780 mm3 V9 = (29 + 45)/2 x 10 x 16 = 5920 mm3 V10 = 1/2 x 10 x 25 x 16 = 2000 mm3 V11 = 3,14 x 4,8642 x =668,59 mm3 V12 = 3,14 x 42 x =452,16 mm3 V13 = 3,14 x 112 x 21 =7978,74 mm3 V14 = 3,14 x112 x 26 =9878,44 mm3 V15 = 56,8 x 100 x 77 = 437360 mm3 V16 = 19 x 46 x 77 =67298 mm3 V17 = 6x34 x 77 =15708 mm3 V18 = 3,14 x 62 x 12 =1356,48 mm3 V19 = 3,14 x 72 x 15 = 23079mm3 => V= V1 + V2 + 2(V3 + V4 ) + V5 + V6 + V7 + V8 2(V9 V10 V11 V12 V13 V14) V15 2(V16 V17 2V18 ) V19 = 1312099,59 mm3 - Khối lợng thân hộp bằng: G = V. = 1312099,59 x 7,852 x 10-6 = 11,98 (Kg) Dựa vào sản lợng khí hàng năm khối lợng chi tiết gia công, tra bảng 3.2.[2] xác định đợc dạng sản xuất hàng loạt lớn GVHD : Ths Hoàng Văn Quyết Thuyết minh ĐATN Trờng ĐHKT Công nghiệp Phần iii chọn phôi phơng pháp tạo phôi 3.1 Cơ sở việc chọn phôi : Muốn chế tạo chi tiết máy đạt yêu cầu kỹ thuật đạt tiêu kinh tế, ngời làm công nghệ phải xác định đợc kích thớc phôi, chọn loại phôi thích hợp Chọn phôi thích hợp đảm bảo tính kỹ thuật chi tiết, giảm mức tiêu hao nguyên liệu dụng cụ cắt gọt, quy trình công nghệ đơn giản giá thành sản phẩm giảm Xác định dạng phôi cần vào yếu tố sau: - Căn vào kích thớc, hình dáng kết cấu chi tiết gia công - Căn vào vật liệu, tính vật liệu gia công, điều kiện kỹ thuật - Căn vào dạng sản xuất - Căn vào điều kiện cụ thể nhà máy, xí nghiệp địa phơng nơi sản xuất - Căn vào khả phơng pháp tạo phôi - Căn vào hệ số sử dụng vật liệu Việc xác định phơng pháp tạo phôi hợp lý đảm bảo yêu cầu kỹ thuật chi tiết kích thớc phôi phải đảm bảo phân bố đủ lợng d cho trình gia công hình dáng phôi giống chi tiết tốt Yêu cầu cho phép giảm số lần chạy dao, giảm thời gian gia công, giảm sai số in dập dẫn đến tăng xuất, hạ giá thành sản phẩm 3.2 Chọn phôi phơng pháp chế tạo phôi: Căn vào vật liệu chi tiết gia công thép hợp kim SCMn2 có tính tốt, dạng sản xuất hàng khối, chi tiết có dạng hộp dạng phức tạp nên chọn phôi đúc thích hợp nhất.Với phơng pháp ta có u nhợc điểm sau: - u điểm : Đúc đợc loại phôi phức tạp có đờng kính lớn, dễ khí hoá, tự động hóa, vốn đầu t rẻ, suất cao - Nhợc điểm : Tổ chức kim loại đúc kém, khuyết tật, đòi hỏi kỹ thuật cao Có phơng pháp đúc sau : SVTK : Nguyễn Tiến Tăng _ HP08HC 10 Thuyết minh ĐATN Bộ môn Chế tạo máy Đúc khuôn kim loại : Ưu điểm có tính dẫn nhiệt cao , vận tốc nguội lớn , thời gian kết tinh nhỏ , tính cao , độ xác độ bóng bề mặt cao Nhợc điểm không phá đợc khuôn , đúc đợc số loại chi tiết , cho giá thành chi tiết cao Đúc áp lực : Có u điểm cho độ xác độ bóng bề mặt cao , đúc đợc thành mỏng , suất cao Có nhợc điểm khuôn nhanh mòn , giá thành chi tiết cao Đúc khuôn cát : Phơng pháp cho độ xác chi tiết cao , độ bóng bề mặt không cao , có khả đúc đợc chi tiết có độ phức tạp cao Việc làm khuôn sử dụng mẫu gỗ mẫu kim loại, mẫu kim loại bền , độ xác cao nhiên tốn khó chế tạo Đúc khuôn mẫu chảy : Phơng pháp đúc đợc chi tiết có hình dạng phức tạp, chất lợng phôi cao, độ bóng bề mặt cao, không cần mặt phân khuôn, không cần rút mẫu nên tăng độ xác cho phôi nhiên nhợc điểm quy trình chế tạo phức tạp nên giá thành cao Đúc khuôn vỏ mỏng : Phơng pháp đúc đợc phôi có độ xác cao, tính tốt, suất cao, đơn giản cho trình tháo dỡ khuôn làm vật đúc, tạo điều kiện cho trình khí hoá tự động hoá nhng có nhợc điểm đúc đợc chi tiết có khối lợng vừa kết cấu không phức tạp, giá thành cao quy trình tạo phôi đòi hỏi công nghệ cao Căn vào dạng sản xuất hàng khối, hình dáng kết cấu, khối lợng chi tiết , định chọn phơng pháp đúc khuôn cát, mẫu kim loại, làm khuôn máy để chế tạo phôi Phơng pháp có u điểm sau: + Chất lợng phôi đồng + Độ xác phôi cao + Vật liệu chế tạo phôi dễ kiếm, rẻ tiền + Năng suất đúc cao làm khuôn máy + Đúc đợc chi tiết từ nhỏ đến lớn Tuy nhiên, đúc khuôn cát, mẫu kim loại, làm khuôn máy có nhợc điểm khó làm khuôn với vật đúc phức tạp GVHD : Ths Hoàng Văn Quyết 11 Thuyết minh ĐATN Bộ môn Chế tạo máy Kv = 0,62.0,8.1,9 = 0,9424 Vậy: 322.160 0, 0,9424 = 232,46 (m/ph) Vt = 180 0, 2.2,5 0,1.0,12 0, 4.148 0, 2.12 1.6 Xác định số vòng quay : n n= 1000.232,46 1000.Vt = = 462,69 (vg/ph) 3,14.160 .D Theo dãy tốc độ máy chọn nm = 475 (vg/ph) - Tốc độ cắt thực tế: Vtt = .D.n m 3,14.160.475 = = 238,64 (m/ph) 1000 1000 - Lợng chạy dao phút tính toán : Sp = SZ.nm.Z = 0,12.475.12 = 584 (mm/ph) Theo dãy bớc tiến bàn máy 6642 chọn Sm = 600 (mm/ph) 1.7 Tính lực cắt : Pz Pz = up C p t xp S yp Z B Z D qp n p K p (kg) Trong đó: t = 2,5( mm) : chiều sâu cắt Sz = 0,12 (mm/răng) : lợng chạy dao B = 148 (mm) : chiều rộng phay Z = 12 (răng) : số dao phay D = 160 (mm) : đờng kính dao phay n = 470 (vg/ph) : tốc độ dao phay Trị số Cp số mũ tra bảng 5.41.[2] đợc: Cp = 825 ; up = 1,1 ; xp = ; qp = 1,3 ; yp =0,75 ; p = 0,2 kp : hệ số điều chỉnh chất lợng vật liệu gia công n 850 Tra bảng 5.9.[2] đợc : kp = b = = 1,038 750 750 0, 825.2,51.0,12 0,75.1481,1.12 1,038 = 253,35 (kg) Pz = 1601,3.475 0, 1.8 Mô men xoắn trục : Mx GVHD : Ths Hoàng Văn Quyết 47 Thuyết minh ĐATN Mx = Trờng ĐHKT Công nghiệp PZ D 253,35.160 = =20,268 (kg.m) 2.1000 2.1000 1.9 Công suất cắt : NC Nc = PZ V 253,35.238,64 = = 9,88 (kw) 102.60 102.60 - So sánh với công suất máy : Máy 6642 có: Nm = 14 = 14.0,75 = 10,5 (kw) Ta thấy Nm > Nc Vậy máy 6642 thoả mãn công suất 1.10 Tính thời gian : TO T0 = L + y1 + y i (ph) S v n m Trong đó: L = 140 (mm) : chiều dài chi tiết gia công y1 :lợng ăn tới y1 = t.( D t ) + (0,5 + 3) = 2,5(160 2,5) +2 = 21,8 (mm) y2 = 3ữ5 (mm) : Lợng vợt quá, lấy y2 = (mm) i = : số lần cắt T0 = 140 + 21,8 + = 0,34 (ph) 1,44.475 SVTK : Nguyễn Tiến Tăng _ HP08HC 48 Thuyết minh ĐATN Bớc 6642 Máy T15K6 Dao Bộ môn Chế tạo máy 2,5 600 475 t(mm) s(mm/ph) n(vg/ph) 0,34 To(ph) Tra chế độ cắt cho nguyên công lại: Nguyên công II : Phay mặt bên Bớc 6642 T15K6 Máy Dao 2,5 600 475 2,5 600 475 t(mm) s(mm/ph) n(vg/ph) 0,32 0,29 To(ph) Nguyên công III : Phay thô mặt hông trái Bớc 6H83 Máy T15K6 Dao 23,5 630 500 t(mm) s(mm/ph) n(vg/ph) 0,41 To(ph) Nguyên công IV : Phay tinh mặt hông trái Bớc 6H83 Máy T15K6 Dao 24 250 630 t(mm) s(mm/ph) n(vg/ph) 0,98 To(ph) Nguyên công V : Phay thô mặt hông phải Bớc 6H83 Máy T15K6 Dao 23,5 630 500 t(mm) s(mm/ph) n(vg/ph) 0,41 To(ph) Nguyên công VI : Phay tinh mặt hông phải Bớc 6H83 Máy T15K6 Dao 24 250 630 t(mm) s(mm/ph) n(vg/ph) 0,98 To(ph) Nguyên công VII : Phay mặt sau Bớc 6H83 T15K6 Máy Dao 2,5 630 2,5 630 t(mm) s(mm/ph) 500 500 n(vg/ph) 0,32 0,32 To(ph) Nguyên công VIII : Phay mặt GVHD : Ths Hoàng Văn Quyết 49 Thuyết minh ĐATN Bớc 6H83 Máy T15K6 Dao 2,5 630 t(mm) s(mm/ph) Trờng ĐHKT Công nghiệp 500 n(vg/ph) 0,32 To(ph) 400 n(vg/ph) 0,38 To(ph) 500 n(vg/ph) 0,22 To(ph) 630 n(vg/ph) 0,61 To(ph) v(m/ph) 0,024 To(ph) v(m/ph) 0,024 To(ph) Nguyên công IX : Phay mặt bích Bớc 6H83 Máy T15K6 Dao 66 500 t(mm) s(mm/ph) Nguyên công X : Phay thô mặt bích Bớc 6H83 Máy T15K6 Dao 37,5 630 t(mm) s(mm/ph) Nguyên công XI : Phay tinh mặt bích Bớc 6H83 Máy T15K6 Dao 38 250 t(mm) s(mm/ph) Nguyên công XII : Chuốt rãnh dẫn dới Bớc 7110 Máy P18 Dao 0,08 t(mm) s(mm/rg) Nguyên công XIII : Chuốt rãnh dẫn Bớc 7110 Máy P18 Dao 0,08 t(mm) s(mm/rg) SVTK : Nguyễn Tiến Tăng _ HP08HC 50 Thuyết minh ĐATN Bộ môn Chế tạo máy Nguyên công XIV : Khoan, khoét, doa, vát mép lỗ 22 Khoan, ta rô lỗ M14 Bớc 2H55 P18 Máy Dao 0,15 1,1 9,7 t(mm) 0,16 0,63 0,9 0,63 0,224 s(mm/vg) 200 315 200 125 160 200 n(vg/ph) 0,1 0,4 0,05 1,69 1,88 4,24 To(ph) 125 160 200 n(vg/ph) 1,25 0,97 2,18 To(ph) Nguyên công XV : Kiểm tra trung gian Nguyên công XVI: Khoan, khoét, doa lỗ 20 Bớc 2H55 P18 Máy Dao 0,15 1,1 8,75 t(mm) 0,63 0,63 0,224 s(mm/vg) Nguyên công XVII : Khoan, ta rô lỗ M8 M12 Bớc 2H55 P18 Máy Dao 1 0,16 0,75 3,25 0,08 t(mm) s(mm/vg) 200 315 250 630 n(vg/ph) 0,1 0,4 0,06 0,28 To(ph) 250 500 n(vg/ph) 0,06 0,25 To(ph) Nguyên công XVIII : Khoan, ta rô lỗ ô 1/8 Bớc 2H55 P18 Máy Dao 0,614 4,25 t(mm) 0,9 0,112 s(mm/vg) Nguyên công XIX : Tổng kiểm tra, sơn đỏ, nhập kho Phần Vii Tính toán thiết kế đồ gá GVHD : Ths Hoàng Văn Quyết 51 Thuyết minh ĐATN Trờng ĐHKT Công nghiệp ý nghĩa yêu cầu việc tính toán thiết kế đồ gá: Đồ gá trang thiết bị công nghệ thiếu đợc trình gia công máy cắt kim loại Trong trình lắp ráp kiểm tra đồ gá có tác dụng lớn việc nâng cao suất lao động (giảm thời gian phụ, thời gian máy ), nâng cao độ xác gia công, giảm nhẹ sức lao động mở rộng khả công nghệ máy Sử dụng hết tiềm lực đồ gá ta mở rộng việc khí hoá tự động hoá trình sản xuất Việc tính toán thiết kế đồ gá phải đảm bảo yêu cầu sau : - Đồ gá phải đảm bảo độ cứng vững yêu cầu độ xác gia công - Kết cấu gọn gàng phù hợp với công dụng nó, phải giải đợc vấn đề địng vị kẹp chặt, tháo phôi nhanh để giảm thời gian phụ có nh tăng đợc xuất gia công - Đồ gá phải sử dụng an toàn, thuận tiện giảm đợc sức lao động công nhân Thiết kế đồ gá cho nguyên công XI : Phay thô mặt bích (Chi tiết thân hộp) 2.1 Kết cấu đồ gá : Đây nguyên công phay thô mặt bích đợc thực máy phay ngang 6H83 Căn vào kích thớc, kết cấu, yêu cầu kỹ thuật chi tiết gia công yêu cầu việc thiết kế đồ gá ta chọn đồ gá cho việc thực nguyên công đồ gá chuyên dùng Trong trình kẹp đợc thực nhờ vào hệ thống pistông-xi lanh thủy lực, đòn liên động, truyền mỏ kẹp Đồ định vị phiến tỳ chốt tỳ đợc bố trí để khử hết bậc tự chi tiết Đồ gá đợc gá đặt trực tiếp lên bàn máy Vật liệu chế tạo đồ gá: - Thân đồ gá đợc chế tạo gang xám : GX 15-32 - Đồ định vị đợc chế tạo thép 20X bề mặt đạt độ cứng 50-60 HRC - Thanh truyền, mỏ kẹp, đòn liên động, bu lông đai ốc.đ ợc chế tạo thép C45 SVTK : Nguyễn Tiến Tăng _ HP08HC 52 Thuyết minh ĐATN Bộ môn Chế tạo máy 2.2 Nguyên lý làm việc đồ gá : Đồ gá đợc lắp đặt lên bàn máy, chi tiết đợc gá lên đồ gá tay, sau điều chỉnh chi tiết cho bề mặt định vị chi tiết tiếp xúc với đồ định vị đồ gá Điều khiển hệ thống van thuỷ lực để pistông xuống đẩy đòn liên động, đòn liên động tác động vào truyền để kéo mỏ kẹp kẹp chặt chi tiết gia công Sau kẹp chặt xong tiến hành gia công chi tiết Khi gia công xong tiến hành điều khiển hệ thống van thủy lực để pistông lên, nhờ vào lực đàn hồi lò so làm cho mỏ kẹp đợc nới lỏng, sau rút mỏ kẹp lấy chi tiết khỏi đồ gá Quá trình lại tiếp tục tơng tự chi tiết khác 2.3 Xác định lực tác dụng lên chi tiết tính lực kẹp cần thiết : a Xác định lực tác dụng lên chi tiết : Sơ đồ lực tác dụng lên chi tiết nh hình vẽ: Fx Fz Fx Fy + Fy Fy Fz G Fx Fz G W Fms Fms W A W Fms1 Fms Fms2 Chi tiết đợc gia công dao phay đĩa mặt nên tạo thành phần lực nh sau: - Lực tiếp tuyến: Pz Pz = up C p t xp S yp Z B Z D qp n p K p (kg) Trong đó: t = (mm) : chiều sâu cắt GVHD : Ths Hoàng Văn Quyết 53 Thuyết minh ĐATN Trờng ĐHKT Công nghiệp Sz = 0,12 (mm/răng) : lợng chạy dao.(Bảng 5.33.[2]) B = 38 (mm) : chiều rộng phay Z = 20 (răng) : số dao phay D = 100 (mm) : đờng kính dao phay n = 750 (vg/ph) : tốc độ dao phay Trị số Cp số mũ tra bảng 5.41.[2] đợc: Cp = 261 ; up = 1,1 ; xp = 0,9 ; qp = 1,1 ; yp =0,8 ; p = 0,1 kp : hệ số điều chỉnh chất lợng vật liệu gia công n 850 Tra bảng 5.9.[2] đợc : kp = b = = 1,038 750 750 0, 261.2 0,9 0,12 0,8.381,1.20 1,038 = 229,91 (kg) Pz = 1001,1.750 0,1 - Lực dọc trục: Px Px = 0,55.Pz = 0,55.229,91 = 126,45 (kg) - Lực hớng kính: Py Py = 0,4.Pz = 0,4.229,91 = 91,96 (kg) b Tính lực kẹp cần thiết : Xác định lực kẹp W đủ lớn để đảm bảo giữ nguyên vị đợc vị trí định vị chi tiết trình gia công Dới tác dụng lực cắt chi tiết bị trợt, bị xoay bị lật Vì ta phải xác định lực kẹp W cho trờng hợp cụ thể - Các lực tác dụng lên chi tiết theo phơng OY: Py , Fms1 , Fms2 , Fms Để chi tiết không bị trợt theo phơng OY ta phải có: Fms1 +Fms2 +Fms 2.K.Py Trong đó: Fms1 = Fms2 = W.f1 f1 = 0,15 : Hệ số ma sát mỏ kẹp với chi tiết gia công Fms = f.(G + 2.W + 2.Pz) W : Lực kẹp cần thiết f = 0,15 : Hệ số ma sát phiến tỳ với chi tiết gia công G = 11,98 (kg) : Khối lợng chi tiết gia công SVTK : Nguyễn Tiến Tăng _ HP08HC 54 Thuyết minh ĐATN Pz : Lực phay tiếp tuyến Bộ môn Chế tạo máy Py : Lực phay hớng kính K = 2,5 : Hệ số an toàn W.f1 + W.f2 + f.(G + 2.W + 2.Pz) 2K.Py W KPy f (G + Pz ) 2( f + f ) = 2.2,5.91,96 0,15(11,98 + 2.229,91) = 548,38 (kg) 2(0,15 + 0,15) - Các lực tác dụng lên chi tiết theo phơng OX: Do bề mặt gia công có tính chất đối xứng nên thành phần lực cắt F x trực đối nhau, chúng tự triệt tiêu mà không làm chi tiết bị trợt - Nguyên công đợc thực máy phay ngang, sử dụng dao phay đĩa ba mặt bề mặt gia công có tính chất đối xứng tiết khả bị xoay Với cách bố trí bề mặt định vị nh chi tiết khả bị lật Từ điều kiện ta có lực kẹp cần thiết W = 548,38 (kg) 2.4 Tính đờng kính bu lông truyền đờng kính pistông- xi lanh a Tính đờng kính bu lông truyền: - Mỏ kẹp có chiều dài: L=85 (mm), L1=30 (mm), L2=55 (mm) Từ hình vẽ ta có: w P Q L1 L2 L W.L = Q L2 Q = L.W/ L2 = 548,38.85/55 =847,5 (kg) P = Q W = 847,5 548,38 = 299,12 (kg) - Đờng kính bu lông truyền: Thanh truyền chịu ứng suất kéo nên có: D GVHD : Ths Hoàng Văn Quyết 4.Q .[ ] 55 Thuyết minh ĐATN Trong đó: Trờng ĐHKT Công nghiệp Q : lực kéo truyền [ ] : ứng suất cho phép Thép 45 có [ ] = 560 (MPa) = 560 (kg/cm2) D 4.847,5 = 9,72 (mm) 3,14.560 Vậy ta chọn bu lông truyền M10 b Tính đờng kính pistông- xi lanh: - Đòn liên động có kích thớc: L= 184 (mm), L1=L2= 92 (mm) Từ hình vẽ ta có: Q1 Q L1 Q L2 L Lực sinh đầu cần pistông là: Q1= 2.Q = 2.847,5 = 1695 (kg) Đờng kính pistông đợc tính theo công thức sau: Q1= D= .D p. 4.Q1 . Trong đó: Q1 : lực sinh đầu cần pistông p : áp suất dầu ép Chọn p = 250 (MPa) = 2,5 (kg/mm2) : hiệu suất = 0,85 ữ 0,9 D= 4.1695 = 30,98 (mm) 3,14.2,5.0,9 Tra bảng XII.78.[8] ta có pistông- xi lanh nh sau: D = 35 (mm) : đờng kính xi lanh d = 10 (mm) : đờng kính cần pistông L = 28 (mm) : hành trình làm việc B = 70 (mm) : bề rộng mặt bích 2.5 Kiểm tra sức bền cho mỏ kẹp đòn liên động SVTK : Nguyễn Tiến Tăng _ HP08HC 56 Thuyết minh ĐATN a Kiểm tra sức bền cho mỏ kẹp: Bộ môn Chế tạo máy Mỏ kẹp đợc chế tạo thép 45 có kích thớc sau: b B H L = 85 (mm), H = 15 (mm), B = 30 (mm), b = 12 (mm) L Biểu đồ mô men mỏ kẹp: w P Q L1 L2 L 16451,4 (kg.mm) Qua biểu đồ mô men ta thấy mặt cắt nguy hiểm qua vị trí đặt lực Q Ta có điều kiện bền: = M mac [ u ] Wx Trong đó: Mmax : mô men uốn mặt cắt nguy hiểm [ u ] : giới hạn uốn cho phép [ u ] = 560 (N/mm2) Wx : mô men chống uốn B.H B.H Wx = H = 12 B, H : kích thớc mặt cắt ngang mỏ kẹp M max 16451,4 = B.H = 30.15 = 217,48 (N/mm2) 6 Ta thấy [ ] - Vậy mỏ kẹp đảm bảo bền u GVHD : Ths Hoàng Văn Quyết 57 Thuyết minh ĐATN b Kiểm tra sức bền cho đòn liên động: Trờng ĐHKT Công nghiệp Đòn liên động đợc chế tạo thép 45 có kích thớc sau: B H L = 184 (mm), L1 = L2 = 92 (mm), B = 30 (mm), H = 15 (mm) L1 L2 L Biểu đồ mô men đòn liên động: Q1 Q L1 Q L2 L 57970 (kg.mm) Qua biểu đồ mô men ta thấy mặt cắt nguy hiểm qua vị trí đặt lực Q1 Ta có điều kiện bền: = M mac [ u ] Wx Trong đó: Mmax : mô men uốn mặt cắt nguy hiểm [ u ] : giới hạn uốn cho phép [ u ] = 560 (N/ mm2) Wx : mô men chống uốn B.H B.H Wx = H = 12 B, H : kích thớc mặt cắt ngang đòn liên động SVTK : Nguyễn Tiến Tăng _ HP08HC 58 Thuyết minh ĐATN Bộ môn Chế tạo máy M max 57970 = B.H = 30.15 = 529,32 (N/ mm2) 6 Ta thấy [ u ] - Vậy đòn liên động đảm bảo bền 2.6 Tính sai số gá đặt Sai số gá đặt đợc tính theo công thức sau: gd = c2 + k2 + dg2 Trong : c : sai số chọn chuẩn Do chuẩn định vị trùng với chuẩn khởi xuất nên c = k : sai số kẹp chặt Do phơng kẹp vuông góc với phơng kích thớc nên k = dg : sai số đồ gá : dg = ct2 + m2 + ld2 Với : ct : sai số chế tạo đồ gá Khi chế tạo đồ gá, yêu cầu độ xác phải cao độ xác chi tiết bậc Sai số chế tạo đồ gá thờng đợc xác định theo công thức 1 ct = ( ữ ).ct ct = (ct: dung sai kích thớc chi tiết) 0,25 = 0,083 (mm) m : sai số mòn đồ gá m = N (àm) Trong đó: : hệ số phụ thuộc vào điều kiện tiếp xúc chi tiết chốt tỳ = 0,4 N: số lần tiếp xúc N = 45000 (lần) GVHD : Ths Hoàng Văn Quyết 59 Thuyết minh ĐATN Trờng ĐHKT Công nghiệp m = 0,4 45000 = 84,85 (àm) ld : sai số lắp đặt đồ gá máy thờng không lớn nên lấy ld = Vậy dg = 83 + 84,85 + = 118,7 (àm) gd = + + 118,7 = 118,7 (àm) Ta thấy gd = 0,1187 (mm) < ct = 0,25 (mm) Vậy đồ gá đảm bảo yêu cầu SVTK : Nguyễn Tiến Tăng _ HP08HC 60 Thuyết minh ĐATN Bộ môn Chế tạo máy Tài liệu tham khảo [1] Hớng dẫn Thiết kế đồ án CNCTM - NXB Khoa học Kỹ thuật GS.TS Nguyễn Đắc Lộc [2] Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập I,II - NXB Khoa học kỹ thuật 2000 [3] Kỹ thuật phay - NXB CN kỹ thuật Phạm Quang Lê [4] Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập I,II,III,IV-NXB KHKT 1979 [6] Thiết kế dao cắt kim loại Trịnh Khắc Nghiêm [7] Atlas đồ gá - NXB Khoa học KT 2003 PGS.TS Trần Văn Địch [8] Đồ gá máy cắt kim loại T1, T2- NXB KHKT 1978 Hà Văn Vui Nguyễn Văn Long [9] Kỹ thuật phay- NXB Thanh niên- 1999 Trần Văn Địch [10] Giáo trình công nghệ chế tạo máy tập I,II - NXB KHKT [11] Tính toán thiết kế đồ gá Đặng Vũ Giao [12] Dung sai lắp ghép - NXB Giáo Dục 2000 Ninh Đức Tốn [13] Chế độ cắt gia công khí - NXB Đà Nẵng Nguyễn ngọc Đào Hồ Viết Bình Trần Thế San [14] Sổ tay nhiệt luyện - NXB KHKT- HN 1978 Đặng Lê Toàn Tạ Anh Tuấn Lê Ngọc Thức Nguyễn D GVHD : Ths Hoàng Văn Quyết 61 [...]... trên các nguyên công Do đó phải quy t định phơng án trình tự các nguyên công gia công Quy trình công nghệ gia công các chi tiết nh sau : Chi tiết Thân hộp : Nguyên công I : Phay mặt chuẩn, mặt trớc GVHD : Ths Hoàng Văn Quy t 17 Thuyết minh ĐATN Nguyên công II : Phay các mặt bên Trờng ĐHKT Công nghiệp Nguyên công III : Phay thô mặt hông trái Nguyên công IV : Phay tinh mặt hông trái Nguyên công V : Phay... kềnh, còn nhiều bề mặt không gia công nhng không đợc chọn định vị do vậy không đảm bảo cho chi tiết cân đối về trọng lợng, đồ gá dễ bị mòn trong quá trình sử dụng 4 Lập quy trình công nghệ gia công chi tiết: Dựa trên các nguyên tắc khi thiết kế nguyên công cần đảm bảo năng suất và độ chính xác yêu cầu Năng suất gia công của nguyên công phụ thuộc vào chế độ cắt, số bớc công nghệ, số đờng chuyển dao... của chi tiết gia công ta chọn phơng án 2 làm chuẩn tinh cho quá trình gia công 3 Chọn chuẩn thô : 3.1 Yêu cầu khi chọn chuẩn thô : - Đảm bảo phân bố đủ lợng d cho các bề mặt gia công - Đảm bảo độ chính xác về vị trí tơng quan giữa các bề mặt gia công với các bề mặt không gia công 3.2 Nguyên tắc khi chọn chuẩn thô: - Theo một phơng kích thớc nhất định, nếu trên chi tiết gia công có một bề mặt không gia. .. mặt không gia công thì nên chọn bề mặt đó làm chuẩn thô - Theo một phơng kích thớc nhất định, nếu trên chi tiết gia công có hai hay nhiều bề mặt không gia công thì nên chọn bề mặt nào không gia công có yêu cầu độ chính xác tơng quan với các bề mặt gia công ở mức cao nhất để làm chuẩn thô - Theo một phơng kích thớc nhất định, nếu trên chi tiết gia công có tất cả các bề mặt đều phải gia công thì nên chọn... môn Chế tạo máy phạm lời khuyên này là phạm chuẩn thô sẽ làm cho sai số về vị trí tơng quan giữa các bề mặt gia công là rất lớn 3.3 Phơng án chọn chuẩn thô cho chi tiết gia công: Chi tiết Thân hộp: Với phơng án chọn chuẩn tinh nh trên và căn cứ vào hình dáng, kết cấu cụ thể của chi tiết gia công ta chọn chuẩn thô là hệ 3 mặt phẳng vuông góc với nhau Trong đó mặt phẳng rộng nhất khống chế 3 bậc tự do,... gá đặt để đơn giản hoá việc sử dụng đồ gá trong quá trình công nghệ, giảm đợc chủng loại đồ gá do đó giảm đợc thời gian thiết kế và chế tạo đồ gá 2.3 Các phơng án chọn chuẩn tinh cho chi tiết gia công: Căn cứ vào các nguyên tắc và yêu cầu khi chọn chuẩn, hình dáng kết cấu cụ thể của chi tiết ta có các phơng án chọn chuẩn tinh nh sau: a, Chi tiết Thân hộp : Phơng án 1: Chọn chuẩn tinh là hệ 1 mặt phẳng... ĐHKT Công nghiệp Bản vẽ vật đúc T D SVTK : Nguyễn Tiến Tăng _ HP08HC 12 Thuyết minh ĐATN Bộ môn Chế tạo máy Phần iV: thiết kế quy trình công nghệ 1 Chọn chuẩn : Chọn chuẩn hợp lý sẽ nâng cao độ chính xác gia công, đơn giản quá trình gá đặt và kết cấu của cơ cấu định vị và kẹp chặt, giảm bớt thời gian phụ 1.1 Yêu cầu chung khi chọn chuẩn: - Đảm bảo chất lợng chi tiết trong suốt quá trình gia công. .. phải Nguyên công VI : Phay tinh mặt hông phải Nguyên công VII : Phay các mặt sau Nguyên công VIII : Phay mặt trên Nguyên công IX : Phay mặt nhoài bích Nguyên công X : Phay thô mặt trong bích Nguyên công XI : Phay tinh mặt trong bích Nguyên công XII : Chuốt rãnh dẫn dới Nguyên công XIII : Chuốt rãnh dẫn trên Nguyên công XIV : Khoan, khoét, doa, vát mép 2 lỗ 22 Khoan, ta rô lỗ M14 Nguyên công XV : Kiểm... phơng kích thớc nhất định, nếu trên chi tiết gia công có rất nhiều bề mặt có đủ điều kiện để làm chuẩn thô thì nên chọn bề mặt nào bằng phẳng nhất, trơn tru nhất để làm chuẩn thô, khi đó việc gá đặt sẽ đơn giản và dễ dàng hơn - ứng với một bậc tự do cần thiết của chi tiết gia công chỉ đợc phép chọn và sử dụng chuẩn thô không quá một lần trong suốt cả quá trình gia công Nếu vi SVTK : Nguyễn Tiến Tăng... phức tạp + Tạo đợc không gian gia công rộng nhờ đó có thể gia công đồng thời nhiều bề mặt nên góp phần nâng cao năng suất + Có thể sử dụng sơ đồ gá đặt này cho nhiều nguyên công nên đảm bảo đợc tính thống nhất của chuẩn tinh, qua đó sẽ nâng cao đợc chất lợng gia công vì sai số chuẩn giảm + Đảm bảo đợc độ chính xác về vị trí tơng quan cho các mặt phẳng lắp ghép + Không phải gia công chuẩn tinh phụ vì